Úvod do fyziky elementárních částic

Garant předmětu:

Jaroslav Bielčík

Přednášející:

Jaroslav Bielčík, Marek Matas

Cvičící:

Jaroslav Bielčík, Marek Matas

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Účelem přednášky je seznámit posluchače v přiměřeném rozsahu s vývojem, cíli, metodami, současným stavem a perspektivami fyzikálního oboru zvaného fyzika elementárních částic.

Požadavky:

Znalosti na úrovni základního kursu fyziky

Osnova přednášek:

1. Základní pojmy oboru, elementární částice a jejich vlastnosti, literatura.

2. Přirozená soustava jednotek, historie oboru.

3. Základní kinematické definice a vztahy

4. Účinný průřez, jeho výpočet v klasické fyzice.

5. Nástin výstavby kvantové teorie, maticové elementy a účinný průřez v kvantové teorii.

6. Relativistické kalibrační kvantové teorie pole, Feynmanovy diagramy, renormalizace, kalibrační symetrie, Higgsův mechanizmus.

7. Standardní model : kvantová elektrodynamika, Glashow-Weinberg-Salamova teorie elektroslabé interakce, kvantová chromodynamika.

8. Kvarkový model, popis hadronů pomocí multipletů SU(N).

9. Hluboce nepružný rozptyl leptonů na nukleonech, partonový model.

10. Teorie elementárních částic za standardním modelem: Teorie velkého sjednocení, supersymetrické teorie, superstrunové teorie.

11. Průchod záření hmotou, experimentální metody používané ve fyzice elementárních částic.

12. Základní typy detektorů.

13. Experiment ATLAS: výzkumný program, popis detektoru, struktura výstupních dat, jejich zpracování, dosažené výsledky.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

Přehled v oblasti fyziky elementárních částic a hlavních směrů výzkumu částicové fyziky

Schopnosti:

Schopnost orientovat se v problematice výzkumu fyziky elementárních částic

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] K. Nakamura et al.(Particle Data group), The Review of Particle Physics, J. Phys. G 37, 075021 (2010)

Doporučená literatura:

[2] M. Veltman, Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics,World Scientific 2003.

[3] M. Veltman, Diagrammatica : The Path to Feynman Diagrams Press Syndicate of the University of Cambridge 1994 Transfered to digital printing 2001.

[4] W. Greiner, Berndt Mueller, Quantum Mechanics - Symmetries Springer-Verlag 2001.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Jaderné inženýrství - Aplikovaná fyzika ionizujícího záření (volitelný předmět)
• Fyzikální inženýrství - Fyzika plazmatu a termojaderné fúze (volitelný předmět)
• Jaderná a částicová fyzika (volitelný předmět)
• Jaderná chemie (volitelný předmět)
• Jaderné inženýrství - Jaderné reaktory (volitelný předmět)
• Matematické inženýrství - Matematická fyzika (volitelný předmět)
• Kvantové technologie (volitelný předmět)
• jaderné inženýrství - Radioaktivita v životním prostředí (volitelný předmět)
• Kvantové technologie (volitelný předmět)
• Jaderná a částicová fyzika (volitelný předmět)
• Matematické inženýrství - Matematická fyzika (volitelný předmět)
• Fyzikální inženýrství - Fyzika plazmatu a termojaderné fúze (volitelný předmět)